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科學家們首次在這隻昆蟲體內發現「有齒輪」,原本已驚呆的我再瞭解其作用後覺得人類弱爆了!

這個世界真的充滿了未知!

「齒輪」大約在公元前三百年左右就已經出現在人類歷史上,這項發明是機械必要的元件之一,被廣泛應用在汽車、腳踏車等交通工具和機械上,十分重要。一直以來齒輪都被認為是人類發明的人造產物,自然界中找不到類似的構造可以發揮相同的功用;但最近兩位英國劍橋大學動物學系教授在動物身上發現了類似齒輪的構造,顛覆了科學界的認知!

 

▼齒輪靠齒的嚙合來傳遞動力,在人類歷史上已有長久的應用,亞里斯多德是第一個留下書面紀錄論述齒輪傳動的人。一直以來齒輪都被視為是人類發明的裝置,自然界中沒有任何生物身上找得到相同構造和原理的組織或器官。

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▼但英國劍橋大學動物學系的兩位教授馬爾科姆(Malcolm Burrows)和格雷戈里(Gregory Sutton)發現一種在歐洲和北非十分普遍的小蟲-飛蝨(Issus coleoptratus)後腿上居然有類似齒輪的構造!這也是自然界中首次發現有與齒輪外型類似且功能相同的構造。

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▼馬爾科姆和格雷戈里運用電子顯微和高速攝影技術拍下飛蝨跳躍的動作,並在放大檢視、分解一連串的跳躍動作後發現這種小昆蟲的後腿關節有類似齒輪互相嚙合的結構,他們認為這個結構的存在可以解決神經傳導無法解決的問題,讓飛蝨的兩條後腿能夠同時施力跳躍。

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▼為了證實這項假設,他們拿死掉的飛蝨屍體來做實驗。實驗的方法是用電流刺激飛蝨其中一條後腿控制跳躍的肌肉,讓肌肉牽動關節做出跳躍的動作;結果另外一條沒有受到電流刺激的後腿果然因為受到這個齒輪構造的傳動而成功使飛蝨的屍體往前跳躍。

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▼這種類似齒輪的構造長在飛蝨後腿的關節上,每條腿共有10-12個,每個齒的寬度約為80微米,而且這些齒還是長成圓角的,可以降低齒輪在傳動中受損的機率,讓人不禁感嘆造物主的神奇!

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▼一起來看看這則詳細的解說影片吧!

 

有趣的是,飛蝨只有在成長階段時後腿才有這種齒輪構造,長成成蟲之後就消失了。科學家推測,這或許是因為齒輪如在傳動中磨損,在飛蝨的成長階段還可以透過蛻皮來重新修復,但是變成成蟲之後不再蛻皮,也就無法修復受損的齒輪了,所以才在演化的過程中變成現在的樣子。大自然的設計真的很神奇,有很多地方是人類再怎麼想也想不出原因的!分享出去,讓大家也看看這則有趣的生物知識吧!

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